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1、设计基本参数：1、设计名称：截止阀阀体2、 执行标准：中华人民共和国城镇建设行业标准 CJ274-2008（下简称行业标准）成都伦慈仪表有限公司企业标准 Q/72538138-1.4-2910 （下简称企业标准 ） 法兰标准 JB/T79.2-1944 （下简称法兰标准 ）阀门设计手册 1992.12（下简称手册）3、 技术参数：、公称尺寸DN 200mm 、公称压力PN 4.0MPa 、适用温度范围：-20 Cw TW 60T 、介质化学性能：天然气、人工煤气、液化石油气等。4、 阀门结构：、阀体结构：三通式 、中法兰结构：凹面密封法兰十二、 阀体结构设计过程：1、阀体材料的选择 阀体的材料
2、要有足够的耐腐蚀性，要有可靠的强度和刚度。由设计参数：公称尺寸 DN： 200mm 公称压力 PN： 4.0Mpa 查表 2-8 钢制截止阀的设计标准及适用范围及表 2-9 钢制截止阀的结构型式手册 可选的阀门类别有：150.300磅级法兰式铸钢阀门JPI-7S-46 法兰和对焊端钢制阀门 ANSI B16.34 法兰和对焊端钢制截止阀和截止止回阀 BS 1837 通用制截止阀、截止止回阀和升降式止回阀BS 5160查表 2-9 铁制截止阀的设计标准及适用范围及 2-10 铁制截止阀的结构型式手册 250 磅级铸铁管法兰和法兰连接管件 ANSI B16.2 所以其材料可选铸铁和钢。再由表 3-
3、1 国产材料的使用温度范围 手册可选的材料有球墨铸铁 QT350-22 QT400-18 QT400-15QT900-2碳素钢 WCA WCB WCC0Mn 合金钢 WC6 WC9 C5- 1Cr5Mo 为考虑其经济性和加工性能，此处设计选择用碳素钢作为阀体的材料。再由表 8 承压件材料及表 9 常用金属材料 行业标准而且其S 5不应小于15%所以此设计阀体材料选 WCA2、确定阀体的制造方法 由选择的材料其加工方法为：先将铸造阀体整体成型，然后粗车两个端面，再加工中法 兰及镗阀体密封面3、确定阀体的结构型式 其结构应简单方，方便加工，并具有较好的强度 以表 2-9 钢制截止阀的结构型式手册
4、此处设计采用的结 构型式为： ANSI B16.34 流道：直通式阀体与阀盖的连接：法兰连接 连接端：法兰连接阀瓣座：锥形镶套式4、阀体流道的确定 由阀体的流道的设计原则（1） 阀体端口必须为圆形，介质流道设计为成流线形，尽可能减小流阻， （ 2） 在直通式阀体设计时应保证通道喉部的流通面积至少等于端口的截面积， （ 3） 阀座直径不得小于端口直径的 90%，再由表 6-6 ANSI B16.34 规定的钢制阀门的流道直经手册 规定设计数据 DN=200m，m 所以查表得此处设计选取流道直径为 203mm。5 、阀体长度的确定由表 5法兰连接的调压器的结构长度行业标准设计规定 DN200mm
5、PN4.0Mp，a 查表得其长度为 568mm。十三、 阀 体壁厚设计计算过程：1 、由查表法确定阀体的最小厚度由查表 6-241 一般工业用钢制截止阀与升降式止回阀的壳体最小壁厚 （ANSI B 1 6.34）手 册得阀体设 DN200mm PN4.0mm,查得其最小壁厚为 11.2mm。2、由计算法确定阀体的最小厚度按塑性材料薄壁阀体厚度公式计算:pDN2.3: p:设计压力p=4 Mpa；设计内径DN= 200mm许用拉应力Ll=c b /n b与c s/ns两者中的较小值。查表3-15碳素钢铸试样的力学性能（GB12229WCA级的力学性能c b =415Mpa c s=205Mpac
6、 b /n b=415/4.25=97.6Mpac s/n s=205/2.3=86.9Mpa2.3口- p =4.15再查表4-14附加裕量C值手册C=5mm所以t=9mm综上所述，最后圆整后确定实际最小壁厚为12mm十四、十五、1阀体连接法兰选取：由于设计要求其端面法兰以97.2-1994为法兰标准，因此直接查表选取。由表1 PN4.0Mpa凹凸面整体铸钢法兰尺寸（法兰标准）直接选择DN200的行为端面连接法兰的设计尺寸。阀体中法兰设计计算过程：、确定法兰的结构型式由设计参数及加工要求确定其法兰型式为：整体式凹面密封法兰、确定法兰尺寸（1）用“参照法”确定法兰尺寸根据经验，用“参照法”确定
7、的中法兰尺寸不应小于阀体连接法兰的尺寸。而对截止阀,2通常取同一压力等级的高一个规格的尺寸。由表1PN4.0Mpa凹凸面整体铸钢法兰尺寸法兰标准 选择其中DN225勺行尺寸为中法兰的设计尺寸。（2）用计算法确定法兰尺寸、垫片材料、型式及尺寸确定由表4-17垫片性能参数手册及图4-22法兰型式法兰标准 此处选择设计其密封材料为自紧式垫片合成橡胶（1b型）。由表4-18垫片基本密封宽度手册0 =b=10mmS =62g =260mm垫片预紧力计算预紧状态下最小预紧力（公式4-13手册）g =3.14 D g by=4082N操作状态下最小预紧力（公式4-14手册）p=6.28Dg bmp手册）=1
8、3062N宽度校核（公式4-15Abb N min6.28DgY=4.85g、螺栓材料、规格及数量的确定先预计螺栓直经为27mm,初步布置12颗, 则由表4-19螺栓的布置得S=38 Se=28 S =62其最大间（公式4-16手册）S=2dB兰丄m + 0.5 =214mm而所选择法兰的间距S=3.14*320/12=84mm符合上述要求，此中法兰上的螺栓布置合格。螺栓材料初选8.8级普通螺栓对其进行校核,在预紧状态下最小预紧力（公式 4-17手册）Wa=3.14 Dg by=4082N操作状态下最小预紧力（公式4-18手册）Wp=F+Fp=0.785D2Gp+6.28EG bmp=6856
9、7NFGFp)（预紧力下的最小压力小于操作下的最小压力，所以只计算操作状态即 操作状态下螺栓最小接触面积（公式 4-20手册）Ap=W（其中b =400Mpa）=171mrhAm=171mm而M27的有效接触面积是197 mm2所以其满足使用。、中法兰校核计算a 法兰力距计算法兰在预紧力矩状态计算Ma=WS G （公式4-24手册与）=2057010N.mm法兰操作状态计算Mp=FdFd+FtSt+FgSg （公式 4-24手册与）=308155N.mm所以 Mo=Mp=308155N.mmb法兰应力计算fMo（th=2Y “DifMobT=Y Si Di其中，=12mm S0 =12mm计算 h/ho=h/ .、Di 3 o =0.7查图4-23 F 1值图手册F仁 0.9计算查图4-24 f值图手册f=1计算查图4-25 V1值图手册Vi=0.55再通过计算并查表4-20手册K=1.383 T=1.76 Z=3.19 Y=6.14 U=6.75用以上数据对法兰进行校核，所选法兰强度合格